内容正文:
第二节 神经冲动的产生和传导
课程内容标准
核心素养对接
1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。
2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。
1.通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明兴奋的产生及传导过程。(生命观念)
2.通过分析讨论“兴奋在神经元之间的传递”能够构建兴奋的传递过程。(科学思维)
3.通过思考讨论“分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害”感知自己的责任和义务。(社会责任)
1.环境刺激使得神经细胞产生动作电位
神经细胞的
状态变化
变化图示
变化过程分析
静息膜电位,极化状态
膜外钠离子浓度大,膜内钾离子浓度大;静息状态时神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子外流,即膜外为正电位,膜内为负电位
发生动作电位期间,反极化
神经某处受到刺激时会使钠离子通道开放,于是膜外钠离子在短时间内大量涌入膜内,使膜内电势升高,造成内正外负的反极化现象
复极化,重建膜电位
动作电位产生后钠离子通道又重新关闭,钾离子通道随即开放,钾离子又很快涌出膜外,使得膜电位恢复到原来的外正内负的状态
极化状态反极化状态极化状态
2.冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
(1)过程
局部电流使细胞膜去极化动作电位,不断地以局部电流向前传导。
(2)特点
①动作电位沿着神经纤维传导时,不会随传导距离的增加而衰减。
②各神经纤维之间具有绝缘性。
二、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1.突触结构
2.突触的信号传递过程
神经冲动传到末梢突触小泡中的乙酰胆碱释放到突触间隙中突触后膜―→与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合突触后膜去极化动作电位。
3.神经冲动在突触处传递的特点
单向传递:只能从前一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或胞体。
1.判正误(对的画“√”,错的画“×”)
(1)静息电位形成中K+从细胞内向细胞外运输时消耗能量。(×)
(2)兴奋传递过程中不消耗能量。(×)
(3)膜内外K+、Na+分布不均匀是兴奋传导的基础。(√)
(4)神经元间兴奋的传递离不开内环境的参与。(√)
2.微思考
(1)静息电位就是零电位吗?
提示 不是,静息电位时,膜外的阳离子浓度大于膜内的阳离子浓度,内外存在电位差,不是零电位。用电表测量时一般表现为负电位。
(2)神经递质从突触前膜释放的方式是什么?需要载体和能量吗?
提示 神经递质从突触前膜释放的方式是胞吐,不需要载体,需要能量。
任务驱动一 兴奋在神经纤维上的产生和传导
下图是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,据图思考讨论:
1.图甲、图乙分别测定神经纤维什么电位?判断的依据是什么?
提示 分别测定的是静息电位和动作电位。图甲中电表指针偏转表明膜内外电位不同,由于膜两侧电位是外正内负,所以测出的是静息电位;图乙中电表指针偏转是由于膜两侧电位是外负内正,所以测出的是动作电位。
2.在图乙中箭头指向位置刺激神经纤维会引起电表指针发生怎样的偏转?
提示 图乙中刺激神经纤维,产生兴奋,兴奋先传导到电表右侧,后传导到电表左侧,所以会引起电表指针发生两次方向相反的偏转。
3.图乙中兴奋的传导方向有怎样的特点?与局部电流的方向有怎样的关系?
提示 兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导;在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反,在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。
1.兴奋传导过程中膜电位变化曲线分析
2.兴奋的产生和传导过程中Na+、K+的运输方式的判断
(1)形成静息电位时,K+的外流是由高浓度向低浓度运输,需载体蛋白的协助,不消耗能量,属于协助扩散。
(2)产生动作电位时,Na+的内流需载体蛋白协助,同时从高浓度向低浓度运输,不消耗能量,属于协助扩散。
(3)恢复静息电位时,K+的外流是由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散。
(4)一次兴奋结束后,Na+K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,需要消耗ATP,属于主动运输。
如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
C [神经纤维形成静息电位的主要原因是钾离子通道打开,钾离子外流,A错误;bc段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放,Na+内流,属于协助扩散,不消耗能量,B错误;cd段是动作电位恢复到静息电位的过程,该过程中Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态,C正确;一定强度的刺激引起动作电位后,大于这个强度的刺激引起的动作电位大小不变,动作电位大小与神经纤维膜内外Na